Примеры А и Б части

AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOH =Na[Al(OH)4]

4NaOH + AlCl3 = 3NaCl + Na[Al(OH)4] (суммарное уравнение).

4 MNaOH

– MAlCl3

У

mNaOH – mAlCl3 .

Н

mNaOH =

4MNaOH mAlCl3

=

4 40 4,5

= 5,39 г; Т

133,5

MAlCl3

й

сэк(NaOH) =

mNaOH

;

Mэк(NaOH) Vр ра(БNaOH)

откуда

р

mNaOH

Vр ра(NaOH)

и

=

M (NaOH) c (NaOH)

т3

эк

эк

=

5,39

= 0,135 л = 135 см3.

и

40о1

Ответ: Vр-ра(NaOH) = 135 cм .

о

2. Определить, образуется ли осадок хлорида свинца (II), ес-

п

ли к 0,05 Мзраствору нитрата свинца (II) добавить равный объ-

ем 0,02 М раств ра хлороводородной кислоты.

Решение

Дано:

Р

При сливании растворов протекает

сHCl = 0,02 M

ес

= 0,05 M

следующая реакция:

Pb(NO3)2

V(р-ра)HCl V(р ра)Pb(NO3)2

Pb(NO3)2 + 2HCl = PbCl2 + 2HNO3.

Образуется ли осадок – ?

Осадок PbCl2 образуется только в

случае, если

2

5

сPb2 · сCl > ПРPbCl2

= 2·10

(таблица).

С учетом увеличения объема раствора при сливании в 2 раза:

с

2 =

1

сPb(NO

)

· ·n

2 =

1

5 10 2

1 1= 2,5·10-2 моль/л;

Pb

2

3

Pb

2

2

Т

1

1

с

=

сHCl · ·n

=

2 10 2

1 1

Н

Cl

2

Cl

2

2

2

2

2

6

сPb2 ·сCl

= 2,5·10

·(1·10

) =

2,5·10

.

Так как 2,5·10 6 < 2·10-5 (ПРPbCl

й

2

), то осадок PbClБ2 не образуется.

Ответ: осадок PbCl2

не образуется .

3.

Составить схему ко

р

оз онного ГЭ, возникающего при

о

3

контакте оловянной пластинкииплощадью 35 см2 с медной в

растворе соляной кисл

.

Написать уравнения электродных

процессов и суммарной реакции процесса коррозии.

и

а) Вычислить объемный и весовой показатели коррозии, если

за70 мин впроцессе коррозии выделилось 1,5 см газа(н.у.).

з

б) Вычисл ть весовойтыи глубинный показатели коррозии,

если за 80 мин потеря массы корродируемого металла состави-

-3

3

ла 5,6 ·10

г. Пл тность металла 7,3 г/см .

п

Решение

По таблицеонаходим значения стандартных электродных потен-

циалов олова (II) и меди (II):

е

0

= – 0,14 В, 0

=

0,34 В.

РТак как 0

Sn2 /Sn

Cu2 /Cu

< 0

/Cu

, то анодом в коррозионном ГЭ бу-

Sn2 /Sn

Cu2

или

А(-)Sn

│

HCl

│

Cu(+)K

А(-)Sn

│

H+

│

Cu(+)K

Cоставляем уравнения электродных процессов и суммарной ре-

акции процесса коррозии:

Т

Н

У

На A(-)Sn – 2ē = Sn2+

На К(+)2Н+ + 2ē = Н2

Sn + 2H+ = Sn2+ + H2

Б

Sn + 2HCl = SnCl2 + H2 – суммарная реакция процесса коррозии.

а) Рассчитываем объемный показатель коррозии (KV) поформуле

и

Дано:

Vгаза

3

2

τ = 70 мин

KV =

, см /м ·час.

й

Vгаза = 1,5см3

газаобъем

S

S

= 35 см

2

При

асчете KV принимаем:

т

рщадь поверхности анода, м2;

KV –?

S – пл

Km – ?

τ – время пр цесса коррозии, ч;

V

–

выделившегося газа, см3.

Из уравнен я суммарной реакции процесса коррозии следует,

о

что при к рр

ииивыделяется водород. Следовательно, Vгаза = VH2 .

Тогда

з

е

VH

1,5

367,3 см3/м2·ч.

Р

KV =

2

=

п

S

35 10

4 70/60

ассчитываем весовой показатель коррозии Km по формуле

Km = KV

Mэк (Me)

2

, г/м ·ч.

V

Mэк (газа)

VMэк (газа) VMэк (Н) = 11200 см3/моль.

Т

Mэк (Sn)

59,5

2

У

Km = KV

367,3

= 1,95 г/м ·ч.

V

Mэк (H)

11200

Б

Ответ: KV = 367,3 см3/м2·ч.

Н

Km = 1,95 г/м2·ч.

б) Рассчитываем весовой показатель коррозии Km по формуле

озии

S = 35 см

Дано:

Km =

mMe

, г/м2·ч.

τ = 80 мин

р

йS

m

Me

5,6·10-3 г

Ко

подвергается олово.

2

ρMe = 7,3 г/см3

Т гда потеря массы металла

Km

– ?

иMe

mMe mSn .

П – ?

з

При расчете Km пртн маем

m – г; S – м2, τ – ч.

Тогда

е

о

m

5,6 10 3

2

п

Km =

Sn

=

= 1,2 г/м ·ч.

Р

35 10 4 80/60

S

ассчитываем глубинный показатель коррозии по формуле

П = Km

8,76

= 1,2

8,76

1,44 мм/год.

Me

7,3

1. Определить степень окисления всех элементов в соедине-

ниях WO2, WBr5, (NH4)2WO4.

У

Ответ:

Т

+4 -2 +5-1

-3+1 +6-2

WO2, WBr5, (NH4)2WO4

2. Как изменяются кислотно-основные свойства гидрокси-

дов хрома с увеличением его степени окисления в ряду

Сr+2, Сr+3, Сr+6?

Н

й

Ответ: В указанном ряду с увеличением степениБокисления хро-

ма кислотные свойства гидроксидов ус л

ваются, а основные свой-

ства ослабевают: (Cr(OH)2

Сr(OH)3

H2CrO4).

основание

HCrO2

кислота

амфотер

т

и. гидроксид

3. Написать сокращеннуюрэлектронную формулу атомов

вольфрама,

ванадия ни бия и указать расположение валент-

ных электронов по подуровням.

з

о

и

Ответ:

74W – 5d46s2

п

5d

6s

Р

3

2

23

еV – 3d 4s

3d

4s

УРОВЕНЬ В

Н

1. Можно ли восстановить оксид хрома (III) до металлаУпри

стандартных условиях:

Б

Т

а) цинком;

б) кремнием.

rGo(298 K) по

fGo(298 K, B).

Ответ подтвердить расчетом

й

Дано:

Решение

Cr2O3(к)

из

Zn(к)

а) Составляем уравнение реакции и рас-

р

е стандартной энергии

Si(к)

считываем

зменен

Гиббса

rGº(298

K)

реакции, используя I

о

закона Гесса. Значения стан-

Cr – ?

следствие

т

дартных эне гий Гиббса образования ве-

щес в

fGº (298 K,B) берем из таблицы.

и

+ 3Zn(к) = 2Сr(к) + 3ZnO(к),

Cr2O3(к)

fGº(298 K) – 1058,97 0

0

3(-320,7)

кДж/

п

rGº(298зK) = [3ΔfGº(298 K, ZnO(к)) + 2ΔfGº(298 K, Сr(к))] –

е

– [ΔfGº(298 K, Cr2O3(к)) + 3ΔfGº(298 K, Zn(к))] =

моль= 3(–320,7) – (–1058,97) = 96,87 кДж.

Р

Так как rGº(298 K) > 0, то при стандартных условиях реакция

невозможна.

б) Аналогично

2Cr2O3(к)

+ 3Si(к)

= 4Сr(к)

+ 3SiО2(к)

fGº(298K) 2(–1058,97)

0

0

3(-856,7)

Так как

У

rGº(298 K) < 0, то самопроизвольное протекание реак-

ции при стандартных условиях возможно.

Т

Ответ:

при

стандартных

условиях возможно

восстановление

хрома из оксида хрома (III) только кремнием.

Н

Б

2. Определить рН раствора, при котором установилось рав-

новесие: 2CrO42

+ 2H+ <=> Cr2O72 + H2O. Равновесные концен-

трации ионов

Cr2O72

и

CrO42 соответственно равны 4,5 и

и

18

0,001 моль/л. Константа равновесия Кс = 1,1·10 .

йРешение

Дано:

2CrO2

[Cr2O2 ] = 4,5 моль/л

+ 2H+ <=> Cr2O2 + H2O

7

о

4

4

7

[CrO42 ] = 0,001 моль/л

р

рН = -lg[H+]

Кс = 1,1·10

18

т

[Cr O

2 ]

Kc =

2

7

;

рН – ?

[CrO2 ]2[H ]2

з

о

[Cr O2

]

4,5

6

2

7

+

[H ] =

и

=

2,02 10

.

]2

K

(0,001)2 1,1 1018

[CrO2

c

е

4

рН = -lg2,02·10-6

= 5,7.

Отвпт: рН = 5,7.

3. Шестивалентный

элемент образует оксид, содержащий

20,71 % мас. кислорода. Вычислить молярную массу эквива-

Рлента элемента и назвать элемент.

Дано:

Решение

O2

20,71 % мас.

По закону эквивалентов:

В = 6

nэк(О2) = nэк(Э);

Мэк(Э) – ?

mO

2

m

У

Э – ?

э

;

Мэк (О)

Мэк(Э)